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大二轮专题
专题21 化学反应速率、化学平衡图像分析
1.(2025·江苏连云港·一模)使用CH3COOCH3与H2反应制C2H5OH过程中的主要反应为
反应I:CH3COOCH3(g)+2H2(g)= C2H5OH(g)+CH3OH(g) ΔH1=1004kJ·mol-1
反应II:CH3COOCH3(g)+H2(g)= CH3CHO(g)+CH3OH(g) ΔH2=1044kJ·mol-1
反应III:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)=CH3COOCH2CH3(g)+CH3OH(g) ΔH3= 1160kJ·mol-1
在催化剂作用下,在1.0×105 Pa、n起始(CH3COOCH3)∶n起始(H2)=1∶2时,若仅考虑上述反应,反应相同时间,CH3COOCH3转化率、C2H5OH和CH3COOCH2CH3的选择性随温度的变化如图所示。[C2H5OH的选择性=×100%]。下列说法正确的是
A.反应CH3CHO(g)+H2(g)=C2H5OH(g)的焓变ΔH = 40 kJ·mol-1
B.185℃时,若起始n(CH3COOCH3)为1mol,则反应后体系中C2H5OH为0.04 mol
C.温度在165℃~205℃之间,反应后的体系中存在CH3CHO
D.温度在225℃~235℃之间,C2H5OH的选择性保持不变,说明反应I达到了平衡
2.(2025·山东淄博·三模)向体积均为1 L的两个刚性容器中各充入4molHBr(g)和1molO2(g),分别在绝热和恒温条件下发生反应,测得压强变化ΔP(ΔP=P0-Px,P0为起始压强,Px为某时刻压强)随时间变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.L1表示绝热条件下ΔP随时间变化关系 B.ΔH>0
C.HBr的转化率: D.b点对应的平衡常数
3.(2025·辽宁沈阳·三模)温度,在恒容密闭反应器中进行高压液态+氢萘催化脱氢实验,反应Ⅰ:;反应Ⅱ:;,测得和的产率和(以物质的量分数计)随时间的变化关系如图所示,下列说法中错误的是
A.由图可知:反应活化能 B.温度对Ⅱ反应限度影响大
C.改变催化剂可调控两种有机生成物比例 D.时,共产生
4.(2025·辽宁抚顺·二模)T0时, ,,,其中、只与温度有关,将一定量的NO2充入注射器中,改变活塞位置,气体透光率随时间的变化如图(气体颜色越深,透光率越低),下列说法正确的是
A.T0时,
B.T1时,,则T1<T0
C.d点
D.保持容积不变,再充入一定量NO2气体,新平衡后NO2的物质的量分数增大
5.(2025·江西景德镇·二模)一定温度下,在三个体积的恒容密闭容器中发生反应。相关数据见下表,下列说法正确的是
容器编号
温度(℃)
起始物质的量()
平衡物质的量()
X
Y
Z
I
2
0.8
II
5
z
III
5
1
A.时,该反应的平衡常数
B.
C.向容器III再充入和,此时
D.若,则该反应
6.(2025·北京昌平·二模)催化加氢直接合成二甲醚过程中有以下2个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ(副反应):
其他条件相同时,反应温度对平衡总转化率及反应2.5小时的实际总转化率影响如图1所示;反应温度对二甲醚的平衡选择性及反应2.5小时的二甲醚实际选择性影响如图2所示。
资料:的选择性
下列说法正确的是
A.280℃后,平衡总转化率升高的原因是:温度升高,反应速率加快
B.240℃-300℃,实际总转化率升高的原因是:温度升高,反应速率加快,且温度对主反应的影响大于副反应
C.240℃-300℃,二甲醚实际选择性降低的原因是:副反应速率>主反应速率
D.由图可知:该条件下投入等物质的量时,产生二甲醚的物质的量:260℃>220℃
7.(2025·河南·三模)温度为时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:。正、逆反应速率可以表示为和和分别为正、逆反应的速率常数,仅受温度影响。下列说法错误的是
容器编号
起始浓度
平衡浓度
①
1.0
1.0
0
0.5
②
1.0
1.0
1.0
③
0
0.5
1.0
A.达平衡时,容器①与容器②中逆反应速率之比为1:2
B.开始时,容器②中正反应速率大于逆反应速率
C.达平衡时,容器③中比容器①中的大
D.当温度改变为时,若,则
8.(2025·北京丰台·二模)下列过程不能用平衡移动原理解释的是
A.中和等体积、等pH的盐酸和醋酸,醋酸所需NaOH的物质的量更多
B.将通入饱和氨盐水(溶质为、NaCl)中,有固体析出
C.将浓溶液与浓溶液混合,迅速产生气泡
D.将锌片插入pH=4的硫酸中无明显现象,加入少量固体,有气泡产生
9.(2025·北京东城·二模)在恒压密闭容器中投入8mol (g)、11.7mol (g)和18.8mol (g)、发生反应。测得压强在0.1MPa和0.5MPa下,平衡转化率随温度的变化如图所示。
下列分析不正确的是
A.为0.5MPa,为0.1MPa
B.M对应的容器体积为V L,则525℃时K=0.1V
C.体系的状态由N转为M时,吸收19.6kJ热量
D.转化率M小于N的原因是,压强对体系的影响大于温度的影响
10.(2025·江苏南通·三模)一种以、为原料制取COS的过程中主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
将等物质的量的和充入反应器中,压强一定,平衡时和的转化率、和选择性与温度的关系如下图所示。
或选择性。下列说法正确的是
A.X代表的物质是COS
B.温度越高,平衡时所得的物质的量越少
C.400℃之前,容器内只发生反应Ⅰ
D.600℃时,其他条件一定,适当增大起始反应的压强,既能加快反应速率也能提高COS的平衡选择性
11.(2025·四川巴中·三模)的排放来自汽车尾气,研究利用反应,用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的和一定量的气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示,下列有关说法不正确的是
A.若能测得反应产生,则反应放出的热量为
B.达到平衡后减小活性炭的用量,平衡逆向移动
C.在之间,化学反应速率:
D.使用合适的催化剂,可加快反应,反应的不变
12.(2025·湖南邵阳·三模)在恒容密闭容器中发生反应: ,测得的平衡转化率与起始投料比[,分别为、、]、温度关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B.曲线代表的投料比为
C.若下,测得点对应的总压强为,则分压
D.保持不变,向点反应体系中再加入和,平衡后转化率小于
13.(2025·河北保定·二模)某反应 分三步进行:
①
②
③
其相对能量变化如图所示。时,向一恒容密闭容器中充入,发生上述反应。下列叙述正确的是
A.反应①的正反应速率一定大于反应②的正反应速率
B.仅升高温度,达到新平衡时,的产率更大
C.选择催化剂主要是为了降低反应③的活化能
D.其他条件不变,平衡后再充入X,X的平衡转化率减小
14.(2025·山东临沂·二模)向体积均为1L的两恒容容器中分别充入和发生反应:,其中一个为绝热过程,另一个为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.为恒容恒温过程 B.气体的总物质的量:
C.逆反应速率: D.点平衡常数:
15.(2025·江苏苏州·三模)一种捕获并资源化利用CO2的方法是将CO2催化加氢合成CH3OCH3,其过程中主要发生如下反应:
I.
Ⅱ.
向恒压密闭容器中充入和,的平衡转化率和的平衡选择性[的选择性]随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.A点时,容器中为0.0625mol
B.反应的
C.平衡转化率由A到B点,可采取的措施为加压或减小
D.使用对反应I催化活性更高的催化剂可提高的实际选择性
16.(2025·天津河西·三模)在恒温、恒容的密闭容器中发生反应:,实验测得三组数据如下:
容器编号
起始时各物质的物质的量
达到平衡时体系的能量变化
①
1
4
0
0
0.8a
②
0.5
3.5
0.5
0.5
b
③
1
1
2
2
c
下列说法错误的是
A.①达平衡后,的转化率为20% B.达平衡后,的体积分数:①>②
C.③起始时反应速率:(正)(逆) D.达到平衡时③中能量变化:
17.(2025·吉林·二模)已知在恒容密闭容器中发生反应(方程式已配平),在210℃和220℃时A的转化率随反应时间的变化关系如图所示,设A的起始浓度为。下列说法错误的是
A.220℃时反应的平衡常数mol/L
B.从反应体系中移出部分甲醇可以提高A的转化率
C.210℃时,0~200min内A的平均反应速率为mol/(L·min)
D.a、b两点用物质B表示的瞬时反应速率:b<a
18.(2025·北京海淀·二模)以CO、为原料合成涉及的主要反应如下。
①
②
反应时间等其他条件相同时,按充入原料气,不同温度下CO的转化率和产物选择性如下图。
已知:产物A的选择性
下列说法不正确的是
A.选择性提高可能是由温度对反应速率的影响导致的
B.根据温度升高时CO的转化率增大,可推断
C.相较于230℃,270℃时单位时间内能合成更多的
D.除反应②外,体系中还存在其他副反应
19.(2025·天津南开·二模)乙酸甲酯制乙醇的反应为:三个10L恒容密闭容器中分别加入和,在不同温度下,反应分钟时乙酸甲酯物质的量如图所示。
下列说法正确的是
A.该反应的 B.容器甲中平均反应速率
C.容器乙中乙醇的体积分数为 D.容器丙中当前状态下反应速率(正)(逆)
20.(2025·北京西城·二模)一种催化加氢合成的方法,反应如下:
①
②
1.3MPa时,将和按一定流速通过催化剂,相同时间内测得的转化率和CO的选择性随温度的变化如图1所示。只发生反应①时,的平衡转化率随温度的变化如图2所示。
已知:CO的选择性
下列说法不正确的是
A.CO与合成反应的热化学方程式:
B.图1中,温度升高,的转化率和CO的选择性都升高,可能因为反应②速率增大的程度大于反应①速率增大的程度
C.由图1可知,300℃时的转化率为8%
D.其他条件不变,改进催化剂,可使相同时间内200℃时的转化率大幅提高
21.(2025·山西·二模)一定条件下,在容积为10 L的固定容器中发生反应: ,反应过程中部分物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图。下列说法错误的是
A.曲线Y表示的物质的量变化
B.时刻:正反应速率等于逆反应速率
C.在10 min时改变的条件可能是降低温度
D.0~8 min内,的平均反应速率为
22.(2025·山东青岛·二模)在550K~650K,反应 温度升高反应速率显著加快。在(573K,150kPa)、(573K,300kPa)、(553K,150kPa)三种初始状态下,向相同恒容密闭容器中分别按投料,保持温度不变,随时间变化如图。曲线a的M平衡转化率,曲线b对应初始状态为(573K,300kPa)。下列说法正确的是
A.曲线c对应初始状态为(573K,150kPa)
B.在573K下,该反应的平衡常数
C.最大的是曲线a
D.对应曲线a初始状态下,保持恒温恒压,则
23.(2025·河南郑州·一模)常温下,将、和10 mL NaOH溶液混合,发生反应:。溶液中与反应时间(t)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.当不再变化时,该反应达到平衡状态
B.时的小于时的
C.若平衡时溶液的,则该反应的平衡常数
D.在酸性条件下,的氧化性大于
24.(2025·湖南邵阳·二模)燃油汽车尾气中含有和等有毒气体,某研究小组用新型催化剂对、在不同条件下的催化转化进行研究,反应原理为: 。在密闭容器中充入和,平衡时的体积分数随温度、压强的变化关系如图。下列说法错误的是
A.点的平衡转化率约为57.1%
B.a点和点的反应速率可能相同
C.若在点扩大容器体积并加热,可能达到点状态
D.恒温恒容条件下,向b点平衡体系中再充入1mol和,重新达到平衡后,与点状态相比,NO的体积分数将减小
25.(2025·江西上饶·二模)随着汽车使用量增大,尾气污染已经受到人们的普遍关注。研究表明,一定条件下存在反应:。在相同温度下,向两个密闭刚性的甲、乙容器中都充入一定量的反应物,甲容器保持绝热(即与外界无热量交换),乙容器保持恒温,在相同的温度下同时开始反应,测得有关数据如表所示,下列说法正确的是
容器编号
容器体积/L
起始物质的量/mol
5s时物质的量浓度(mol/L)
10s时物质的量浓度(mol/L)
CO
NO
甲
1
2
2
0.3
0.5
乙
2
4
4
0.25
0.5
A.甲、乙两容器达到平衡时,平衡常数:
B.平衡后,往容器甲中再充入2mol CO和2mol NO,平衡时
C.平衡后,往容器乙再充入1mol CO和1mol ,NO的转化率增加
D.其他条件不变,若将乙容器改为恒温恒压,则5s时的浓度小于0.25mol/L
1.(2025·山东卷)在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解;体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是( )
A.a线所示物种为固相产物
B.T1温度时,向容器中通入N2,气相产物分压仍为p1
C.p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp
D.T1温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
2.(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中,t=0时加入A(g),各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v=kx,k为反应速率常数)。下列说法错误的是( )
A.该条件下 =
B.0~t1时间段,生成M和N的平均反应速率相等
C.若加入催化剂,k1增大,k2不变,则x1和xM,平衡均变大
D.若A(g)M(g)和A(g)N(g)均为放热反应,升高温度则xA,平衡变大
3.(2025·浙江1月卷)下列说法正确的是( )
A.常温常压下H2(g)和O2(g)混合无明显现象,则反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(l)在该条件下不自发
B.3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH<0 ,升高温度,平衡逆移,则反应的平衡常数减小
C.CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH<0 ,则正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.Na(s)+Cl2(g)===NaCl(s) ΔH<0 ,Na+(g)+Cl-(g)===NaCl(s) ΔH<0
则Na(s)+Cl2(g)===Na+(g)+Cl-(g) ΔH<0
4.(2025·甘肃卷)CO2加氢转化成甲烷,是综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃,101 kPa下,CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-185 kJ·mol-1。反应达到平衡时,能使平衡向正反应方向移动的是( )
A.减小体系压强 B.升高温度
C.增大H2浓度 D.恒容下充入惰性气体
5.(2025·江苏卷)甘油(C3H8O3)在一定条件下催化重整制H2。发生如下反应:
反应I:C3H8O3(g)===3CO(g)+4H2(g) ΔH1>0
反应II:CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH2<0
反应IIICO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g) ΔH3<0
1.0×105 Pa条件,1 mol C3H8O3和9 mol H2O发生上述反应达平衡状态时,体系中CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.550℃时,H2O的平衡转化率为20%
B.550℃反应达平衡状态时,n(CO2)∶n(CO)=11∶25
C.其他条件不变,在400~500℃范围,平衡时H2O的物质的量随温度升高而增大
D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时H2的物质的量
6.(2024·江西卷)温度T下,向1 L真空刚性容器中加入1 mol (CH3)2CHOH,反应达到平衡时,c(Y)=0.4
mol·L-1,下列说法正确的是( )
(CH3)2CHOH(g)(CH3)2CO(g)+H2(g)
X Y Z
A.再充入1mol X和1mol Y,此时v正<v逆 B.再充入1mol X,平衡时c(Y)=0.8 mol·L-1
C.再充入1mol N2,平衡向右移动 D.若温度升高,X的转化率增加,则上述反应ΔH<0
7.(2024·甘肃卷)下列措施能降低化学反应速率是( )
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强
8.(2024·黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是( )
A.3h时,反应②正、逆反应速率相等 B.该温度下的平衡常数:①>②
C.0~3h平均速率v(异山梨醇)=0.014mol∙kg-1∙h-1 D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
9.(2024·安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO的影响因素,测得不同条件下SeO浓度随时间变化关系如下图。下列说法正确的是( )
实验序号
水样体积/mL
纳米铁质量/mg
水样初始pH
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO)=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO+8H+===2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO的去除效果越好
10.(2024·山东卷)(多选)逆水气变换反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0。一定压力下,按CO2,H2物质量之比 n(CO2)∶n(H2)=1∶1投料,T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H2)×c(CO2),T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2。下列说法错误的是( )
A.k1>k2
B.T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值:<
C.温度不变,仅改变体系初始压力,反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D.T2温度下,改变初始投料比例,可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同
11.(2024·浙江6月)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH1>0
II.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g) ΔH2>0
向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2,不同温度下,测得5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是( )
温度(℃)
400
500
600
乙烷转化率(%)
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性(%)
92.6
80.0
61.8
注:乙烯选择性=×100%
A.反应活化能:Ⅰ<Ⅱ
B.500 ℃时,0~5 min反应Ⅰ的平均速率为:v(C2H4)=2.88×10-3 mol·L-1·min-1
C.其他条件不变,平衡后及时移除H2O(g),可提高乙烯的产率
D.其他条件不变,增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料,平衡后可提高乙烷转化率
12.(2024·江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:
①CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH1=41.2 kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH2
225℃、8×106Pa下,将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是( )
A.L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B.反应②的焓变ΔH2>0
C.L6处的H2O的体积分数大于L5处
D.混合气从起始到通过L1处,CO的生成速率小于CH3OH的生成速率
13.(2024·湖南卷)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g),发生如下反应:
主反应:CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(g) ΔH1
副反应:CH3OH(g)+CH3COOH(g)CH3COOCH3(g)+H2O(g) ΔH2
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.投料比x代表
B.曲线c代表乙酸的分布分数
C.ΔH1<0,ΔH2>0
D.L、M、N三点的平衡常数:K(L)=K(M)>K(N)
14.(2024·福建卷)多卤离子I、IBr、ICl在水溶液中的分解反应及平衡常数值如下,下列说法错误的是( )
离子
分解反应
平衡常数值
I(aq)
I(aq)===I2(aq)+I-(aq)
1.4×10-3
ICl(aq)
ICl(aq)===ICl(aq)+Cl-(aq)
6.0×10-3
IBr(aq)
IBr(aq)===IBr(aq)+Br-(aq)
K
A.K<6.0×10-3
B.上述分解反应均为氧化还原反应
C.共价键极性:ICl>IBr
D.IBr(aq)可分解为IBr(aq)和Cl-(aq)
15.(2024·重庆卷)醋酸甲酯制乙醇的反应为:CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)。三个10 L恒容密闭容器中分别加入1 mol醋酸甲酯和9.8 mol氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0 B.容器甲中平均反应速率v(H2)=mol/(L·min)
C.容器乙中当前状态下反应速率v正<v逆 D.容器丙中乙醇的体积分数为8%
16.(2024·江苏卷)下列说法正确的是( )
A.豆科植物固氮过程中,固氮酶能提高该反应的活化能
B.C2H4与O2反应中,Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性
C.H2O2制O2反应中,MnO2能加快化学反应速率
D.SO2与O2反应中,V2O5能减小该反应的焓变
17.(2024·广西卷)573 K、高压条件下,一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连续水解:C6H5CN(苯甲腈)
C6H5CONH2(苯甲酰胺)C6H5COOH(苯甲酸)。如图为水解过程中上述三者(分别用X、Y、Z表示)的物质的量分数x(A)随时间t的变化曲线,其中x(A)=。下列说法错误的是( )
A.水解产物除了Y、Z还有NH3
B.a点时v(Y)消耗=v(Y)生成
C.x(Z)在15 min前基本不变,15 min后明显增大,可能是水解产物对生成Z的反应有催化作用
D.任意25min时间段内存在v(X)=v(Y)+v(Z)
18.(2024·海南卷)已知298K,101kPa时,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.5 kJ·mol-1。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为0.4 mol·L-1,c(CO2)-t关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.T1>T2 B.T1下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15 mol·L-1
C.使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大 D.使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同
19.(2024·浙江6月卷)为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是( )
影响因素
方案设计
现象
结论
A
浓度
向1 mL 0.1 mol·L-1K2CrO4溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1 HBr溶液
黄色溶液变橙色
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
B
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mLHI气体,分解达到平衡后再充入100 mL Ar
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
C
温度
将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
D
催化剂
向1 mL 乙酸乙酯中加入1 mL 0.3 mol·L-1 H2SO4溶液,水浴加热
上层液体逐渐减少
使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
20.(2023·湖南卷)向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO (g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x[x=]随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.x1<x2
B.反应速率:vb正<vc正
C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc
D.反应温度为T1,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
21.(2023·山东卷)(多选)一定条件下,化合物E和TFAA合成H的反应路径如下:
已知反应初始E的浓度为0.10 mol·L-1,TFAA的浓度为0.08 mol·L-1,部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示,忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是( )
A.t1时刻,体系中有E存在 B.t2时刻,体系中无F存在
C.E和TFAA反应生成F的活化能很小 D.反应达平衡后,TFAA的浓度为0.08 mol·L-1
22.(2023·浙江1月卷)标准状态下,气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知O2(g)和Cl2(g)的相对能量为0],下列说法不正确的是 ( )
A.E6-E3=E5-E2
B.可计算Cl-Cl键能为2(E2-E3) kJ·mol-1
C.相同条件下,O3的平衡转化率:历程II>历程I
D.历程I、历程II中速率最快的一步反应的热化学方程式为:ClO(g)+O(g)===O2(g)+Cl(g)
∆H=(E5-E4) kJ·mol-1
23.(2023·江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g) ∆H=-164.7 kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ∆H=41.2 kJ·mol-1
在密闭容器中,1.01×105Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶4时,CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是( )
A.反应2CO(g)+2H2(g)===CH4(g)+CO2(g)的焓变∆H=-205.9 kJ·mol-1
B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D.450℃时,提高的值或增大压强,均能使CO2平衡转化率达到X点的值
24.(2023·海南卷)(多选)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺:C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH(g)+H2(g)。某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线①表示的是逆反应的v-t关系 B.t2时刻体系处于平衡状态
C.反应进行到t1时,Q>K(Q为浓度商) D.催化剂存在时,v1、v2都增大
25.(2023·河北卷)在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应:
反应②和③的速率方程分别为v2=k2c2(X)和v3=k3c(Z),其中k2、k3分别为反应②和③的速率常数,反应③的
活化能大于反应②。测得W(g)的浓度随时间的变化如下表。下列说法正确的是( )
t/min
0
1
2
3
4
5
cW/mol·L-1
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
A.0~2 min内,X的平均反应速率为0.080 mol·L-1·min-1
B.若增大容器容积,平衡时Y的产率增大
C.若k2=k3,平衡时c(Z)=c(X)
D.若升高温度,平衡时c(Z)减小
26.(2023·重庆卷)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
反应Ⅱ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)
在恒容条件下,按V(CO2)∶V(H2)=1∶1投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ的ΔH<0,反应Ⅱ的ΔH>0
B.M点反应Ⅰ的平衡常数K<1
C.N点H2O的压强是CH4的3倍
D.若按V(CO2)∶V(H2)=1∶2投料,则曲线之间交点位置不变
27.(2023·辽宁卷)一定条件下,酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应,Mn (Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A.Mn (Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小
C.该条件下,Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D.总反应为:2MnO+5C2O+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
28.(2023·北京卷)下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解
B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深
C.铁钉放入浓HNO3中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生
29.(2022·湖南卷)阿伏加德罗常数的值为NA,甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。下列说法错误的是( )
旧法合成的反应:(CH3)2C=O+HCN(CH3)2C(OH)CN
(CH3)2C(OH)CN+CH3OH+H2SO4CH2=C(CH3)COOCH3+NH4HSO4
新法合成的反应:CH3C≡CH+CO+CH3OHCH2=C(CH3)COOCH3
A.HCN的电子式为
B.新法没有副产物产生,原子利用率高
C.1 L 0.05 mol·L-1的NH4HSO4溶液中NH的微粒数小于0.05NA
D.Pd的作用是降低反应的活化能,使活化分子数目增多,百分数不变
30.(2022·湖南卷)(多选)向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 mol X和1 mol Y发生反应:2X(g)+Y(g)Z(g) ΔH,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.ΔH>0 B.气体的总物质的量:na<nc
C.a点平衡常数:K>12 D.反应速率:va正<vb正
31.(2022·广东卷)恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的 ΔH<0 B.a为n(H2O)随温度的变化曲线
C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动 D.向平衡体系中加入BaSO4,H2的平衡转化率增大
32.(2022·广东卷)在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应X2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1
33.(2022·辽宁卷)某温度下,在1 L恒容密闭容器中2.0 mol X发生反应2X(g)Y(g)+2Z(g),有关数据如下,下列说法错误的是( )
时间段/min
0~2
0~4
0~6
产物Z的平均生成速率/mol·L-1·min-1
0.20
0.15
0.10
A.1 min时,Z的浓度大于 0.2mol·L-1 B.2 min时,加入0.2 mol Z,此时v正(Z)<v逆(Z)
C.3 min时,Y的体积分数约为33.3% D.5 min时,X的物质的量为1.4 mol
34.(2022·海南卷)某温度下,反应CH2===CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是( )
A.增大压强,v正>v逆,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动
D.恒容下,充入一定量的CH2==CH2(g),CH2==CH2(g)的平衡转化率增大
35.(2022·江苏卷)用尿素水解生成的NH3催化还原NO,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为
4NH3(g)+O2(g)+4NO(g)4N2(g)+6H2O(g),下列说法正确的是( )
A.上述反应ΔS<0
B.上述反应平衡常数
C.上述反应中消耗1 mol NH3,转移电子的数目为2×6.02×1023
D.实际应用中,加入尿素的量越多,柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
36.(2022·江苏卷)乙醇-水催化重整可获得H2。其主要反应为
C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) ΔH=177.3 kJ·mol-1,
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2 kJ·mol-1,在1.0×105Pa、n始(C2H5OH):n始(H2O)=1:3时,若仅考虑上述反应,平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。
CO的选择性=×100%,下列说法正确的是( )
A.图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化
B.升高温度,平衡时CO的选择性增大
C.一定温度下,增大可提高乙醇平衡转化率
D.一定温度下,加入CaO(s)或选用高效催化剂,均能提高平衡时时H2产率
37.(2022·浙江1月卷)在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g)3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是( )
A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C.在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X)
D.维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
38.(2022·浙江6月卷)关于反应Cl2(g)+H2O(l)H+(aq)+Cl-(aq)+HClO(aq) ΔH<0,达到平衡后,下列说法不正确的是( )
A.升高温度,氯水中的c(HClO)减小
B.氯水中加入少量醋酸钠固体,上述平衡正向移动,c(HClO)增大
C.取氯水稀释,增大
D.取两份氯水,分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液,若前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色,可以证明上述
反应存在限度
39.(2022·浙江1月卷)AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)===An+(aq)+Bn-(aq),其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质,下列说法正确的是( )
A.ΔH和ΔS均大于零 B.ΔH和ΔS均小于零
C.ΔH可能大于零或小于零,ΔS大于零 D.ΔH和ΔS均可能大于零或小于零
40.(2022·浙江6月卷)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下列说法不正确的是( )
编号
时间/min
c(NH3)/10-3 mol·L-1
表面积/cm2
0
20
40
60
80
①
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
a
1.20
0.80
0.40
x
③
2a
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
A.实验①,0~20 min,v(N2)=1.00×10-5mol·L-1·min-1
B.实验②,60 min时处于平衡状态,x≠0.40
C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大
D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
41.(2022·河北卷)(多选)恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量X,发生反应的方程式为①X===Y;②Y===Z。反应①的速率v1=k1c(X),反应②的速率v2=k2c(Y),式中k1、k2为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线,图乙为反应①和②的lnK~曲线。下列说法错误的是( )
A.随c(X)的减小,反应①、②的速率均降低
B.体系中v(X)=v(Y)+v(Z)
C.欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间
D.温度低于T1时,总反应速率由反应②决定
42.(2022·浙江6月卷)尖晶石矿的主要成分为MgAl2O4(含 SiO2杂质)。已知:MgAl2O4(s)+4Cl2(g)===MgCl2(s)+AlCl3(g)+2O2(g) ΔH>0。该反应难以发生,但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl2和AlCl3,同时还可得到副产物SiCl4 (SiCl4沸点为58℃,AlCl3在180℃升华):MgAl2O4(s)+4C(s)+4Cl2(g)MgCl2(s)+AlCl3(g)+4CO(g)。下列说法不正确的是( )
A.制备时要保持无水环境
B.输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上
C.氯化时加炭,既增大了反应的趋势,又为氯化提供了能量
D.为避免产生大量CO2,反应过程中需保持炭过量
43.(2022·天津卷)向恒温恒容密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol O2,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后,再通入一定量O2,达到新平衡时,下列有关判断错误的是( )
A.SO3的平衡浓度增大 B.反应平衡常数增大
C.正向反应速率增大 D.SO2的转化总量增大
答案及解析
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】A
8.【答案】D
9.【答案】B
10.【答案】D
11.【答案】B
12.【答案】D
13.【答案】C
14.【答案】B
15.【答案】A
16.【答案】B
17.【答案】D
18.【答案】B
19.【答案】C
20.【答案】C
21.【答案】B
22.【答案】D
23.【答案】C
24.【答案】C
25.【答案】C
1.D。2.C。3.B 。4.C。5.A。
6.A。7.C。8.A。9.C。10.CD。
11.D。12.C。13.D。14.B。15.D。
16.C。17.D。18.D。19.C。20.B。
21.AC。22.C。23.D。24.BD。25.D。
26.C。27.C。28.B。29.D。30.BC。
31.C。32.D。33.B。34.C。35.B。
37.B。38.C。39.D。40.D。
41.C。42.AB。43.D。44.B
1
学科网(北京)股份有限公司
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